[发明专利]一种吹式主动增流阵风风洞

说明书

本发明公开一种吹式主动增流阵风风洞，包括：依次连接的动力段、扩散段、稳定收缩段、试验段和出口扩散段；与动力段并列设置有旁路段，所述旁路段后端与动力段下游连通，前端与外界连通，所述旁路段与所述动力段连通处设置有合流门；当所述合流门在开启状态时，所述旁路段中的气流可进入所述动力段下游；所述旁路段的周壁上设有泄压缝或开合门，所述旁路段内设置有截流阀和旁路风机，所述旁路风机用于将产生的气流吹进风洞，所述节流阀通过调节活动叶片的开合程度，使旁路段阻塞面积发生变化，从而控制外界气流进入所述旁路段中的流量，并与动力段气流合流在试验段形成大小变化的阵风。

技术领域

本发明涉及风工程技术领域，尤其涉及一种吹式主动增流阵风风洞。

背景技术

边界层风洞，在风工程领域的研究中起着越来越重要的作用。边界层风洞具有模拟大气边界层流动的能力，能为研究大气污染物的扩散规律以及大跨度桥、高层建筑、塔等许多其他独特结构的安全设计研究提供技术支持。

边界层风洞按照气流的流动方向又可以分为吹出式风洞和吸入式风洞:吹出式风洞是以风机吹出的气流作为风洞的流动介质;而吸入式风洞则是通过风叶机片旋转形成的低压区,将空气吸入形成气流。两种类型的风洞应用范围都很广,但具体应用领域又有所不同,吸入式风洞由于风机在洞体末端,只能进行绕流、流场测定等非扬沙的风洞试验;而吹出式风洞不仅可以进行上述非扬沙风洞试验,还可以进行沙粒的起动风速、输沙率等扬沙试验。

然而，对于一些极端气象事件（诸如阵风锋、飓风等）非稳态气流占据主导作用时，普通边界层风洞缺少模拟这些事件瞬变效应的能力。因此，需要一种能产生阵性风效果的大气边界层风洞。

目前，现有风洞一般包括动力段、扩散段、稳定收缩段、试验段和出口扩散段，其结构中未设置有旁路，目前的阵风风洞无法完全模拟出大气边界层中的随机阵风。

发明内容

基于上述现有技术的不足，本发明提出一种吹式主动增流阵风风洞，以产生阵风。

为解决上述问题，现提出的方案如下：

一种吹式主动增流阵风风洞，包括：依次连接的动力段、扩散段、稳定收缩段、试验段和出口扩散段；

与动力段并列设置有旁路段，所述旁路段后端与动力段下游连通，前端与外界连通，所述旁路段与所述动力段连通处设置有合流门；当所述合流门在开启状态时，所述旁路段中的气流可进入所述动力段下游；所述旁路段的周壁上设有泄压缝或开合门，所述旁路段内设置有截流阀和旁路风机，所述旁路风机用于在旁路段内产生由外界流向旁路段的气流，所述节流阀通过调节活动叶片的开合程度，使旁路段通流面积发生变化，从而控制外界气流进入所述旁路段中的流量，并与动力段气流合流在试验段形成大小变化的阵风。同时控制所述节流阀活动叶片的开合频率可以控制阵风大小变化的速度。

当截流阀上活动叶片张开完全阻塞旁路段时，控制开合门打开使气流往外排放这样减小对旁路风机的负荷。或者通过设置泄压缝使气流往外排放这样减小对旁路风机的负荷。

优选地，所述旁路段包括两组，且对称设置于所述动力段的两侧。

优选地，旁路段的旁路风机设置一台或多台；多台时，各台风机布置在旁路段的同一截面内。

优选地，旁路段的旁路风机设置多台时，各台风机并列布置的尺寸与在旁路段截面尺寸相当。

优选地，所述旁路段包括：

用于与所述动力段连通的拐角段；

和，连通所述拐角段、且与所述动力段同轴向设置的旁路主段；

其中，所述截流阀和旁路风机设置于所述旁路主段内部，泄压缝或开合门设置在所述旁路主段周壁上并对应于旁路风机与截流阀之间。